鋼包透氣磚熱應力分析研究.pdf

1、為了提高鋼包二次精煉效率，通常在鋼包底部設置底吹氬透氣磚，通過氬氣的攪拌作用對鋼水溫度和成分進行有效均化，并使非金屬夾雜物順利上浮。透氣磚是爐外精煉工藝能否順利實施的關鍵功能元件，其使用壽命的長短直接影響鋼包的正常周轉(zhuǎn)和生產(chǎn)成本。 鋼包透氣磚在使用過程中，最常見的破壞是其工作熱面耐火材料的蝕損、破裂，造成鋼水的滲透。耐火材料的損毀主要原因包括化學侵蝕、機械磨損和熱應力。其中熱應力的損毀是造成耐火材料開裂破壞的直接原因。因此，模擬

2、分析透氣磚在各個狀態(tài)下的溫度場分布以及由此而產(chǎn)生的應力分布對提高透氣磚耐火材料的使用壽命具有指導的意義。 本文以某鋼廠210噸鋼包為研究對象，主要研究了以下內(nèi)容： （1）建立鋼包透氣磚結構體的三維有限元模型，基于傳熱學理論，應用ANSYS有限元軟件分析了鋼包透氣磚結構體在各個狀態(tài)階段的溫度場和應力場分布，這有利于分析鋼包透氣磚結構體溫度場、應力場及其分布規(guī)律； （2）模擬計算了鋼包透氣磚結構體導熱系數(shù)、熱膨脹系數(shù)

3、和彈性模量對鋼包透氣磚結構體溫度場、應力場的影響，計算研究表明，耐火材料的導熱系數(shù)越高，鋼包透氣磚結構體溫度梯度越小，由于溫度梯度而產(chǎn)生的應力較小。耐火材料的熱膨脹系數(shù)和彈性模量越大，透氣磚耐火材料工作熱面附近產(chǎn)生的應力越大。 （3）計算分析了鋼包透氣磚之間的透氣磚座磚預留縫以及透氣磚與鋼包透氣磚座磚預留縫的接觸，計算透氣芯和座磚溫度分布以及由此而產(chǎn)生的應力分布，為鋼廠透氣磚座磚預留縫的鋼包的砌筑提供理論依據(jù)。 本文通過